JP2009501572A - 2枚膜電気浸透圧流体送達装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、アニオン動力学およびカチオン動力学を組合せた流体送達装置(300)に関する。本発明の1実施態様としては、流体送達装置(300)は、陰イオン交換膜(350)及び陽イオン交換膜(351)を有する電気浸透圧ポンプ(302)を有する。
Description
本発明は、2005年7月15日出願の米国仮特許出願60/700021号(発明の名称:2枚膜電気浸透圧流体送達装置)の米国特許庁に提出した仮出願に基づく優先権を主張した出願であり、本発明に参照として引用される。
本発明のシステム、装置、方法に係わる各構成要素を有する流体送達装置の例としては、特許文献1:米国特許出願公開第2003/0205582号明細書(発明の名称:陰イオン交換膜を有する電気化学的ポンプを有する流体送達装置および流体送達方法)、特許文献2:米国特許第5744014号明細書(発明の名称:流体送達用貯蔵安定な電気化学的ガス発生装置)、特許文献3:米国特許第5707499号明細書(発明の名称:水素ガス発生装置を使用した貯蔵安定な流体送達装置)が挙げられる。
本発明の目的は、カチオン電気動力学的(CATEK)システムとアニオン電気動力学的(ANEK)システムを組合せた2枚膜流体送達装置を提供することである。
本発明の要旨は、送出すべき流体を貯蔵する第1の流体貯蔵室と、流体貯蔵室から流体を送出する様に圧力を負荷することが出来る電気化学的ポンプとから成る流体送達装置であって、上記電気化学的ポンプは、第1電極と、第2電極と、陰イオン交換膜と、陽イオン交換膜とから成ることを特徴とする流体送達装置に存する。
本発明の他の要旨は、第1の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも1つの送出ポートを有する第1流体貯蔵室と、当該第1流体貯蔵室から第1の有効薬剤を送出する様に駆動する電気化学的ポンプとから成る埋め込み可能な流体送達装置であって、電気化学的ポンプが、第1電極と陰イオン交換膜とから成る第1駆動室と、第2電極と陽イオン交換膜とから成る第2駆動室とから成ることを特徴とする埋め込み可能な流体送達装置に存する。
本発明の他の要旨は、流体送達装置より流体を移送する第1の流体移送手段と、流体送達装置より当該流体を移送する第2の流体移送手段と、第1の流体移送手段と第2の流体移送手段とに圧力を負荷する圧力負荷手段とから成る流体送達装置であって、圧力負荷手段が陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を有することを特徴とする流体送達装置に存する。
本発明の、流体送達装置は、カチオン電気動力学的(CATEK)システムとアニオン電気動力学的(ANEK)システムを組合せた2枚膜流体送達装置であり、患者の体内に埋め込んで使用するだけでなく、注射針やカテーテル等を介して患者の体表面または体内に通じる流路を残しながら、流体送達装置を患者の体外に設置して使用することも出来る。
本発明を以下に示す図面を使用して説明するが、これらの図面は本発明の好ましい実施態様を示すものであり、本発明はこれらの図面に記載の実施態様に限定されるものではなく、これらの図面を介して更に種々の具体的実施態様が記載され、説明されると考えるべきである。
また、以下に記載する具体的な好ましい態様を介して、種々の具体的態様が与えられると考えられるべきである。そして、当業者ならば、更に具体的な記載を必要とせずに実施態様を実施することが出来、また、他の方法、構成要素、材料などを用いて実施することが出来る。いくつかの事例においては、好ましい実施態様の要旨を曖昧にすることを避けるために、よく知られた構造、材料、操作などを記載していない。更に、記載された要旨、構造、性質などは適当な方法により、種々の組合せ、交換が可能である。
本発明は流体送達に関するシステム、方法および装置に関する。なお、本発明において「流体」とは、液体、ゲル、ペースト、半固体または流動可能な貯蔵室から送出できる物質を意味する。ある実施態様においては、流体送達装置は、一定期間に渡って少量ずつ有効薬剤を送出できる。本発明において「有効薬剤」とは、特に制限は無く、治療薬または薬剤、医療薬剤、ビタミン、滑剤、化学薬品または化学薬液などの、目的とする有用な効果を達成できる物を意味する。
ある実施態様において、流体送達装置は患者の体内に埋め込んで使用する。本発明において「患者」とは、人間および動物を含む広い範囲を意味する。ある実施態様において、注射針やカテーテル等を介して患者の体表面または体内に通じる流路を残しながら、流体送達装置を患者の体外に設置して使用する。また、ある実施態様において、流体送達装置は医療用ではなく、芳香剤、消毒剤の送出用に使用される。
本発明のシステム、装置、方法に係わる各構成要素を有する流体送達装置の例としては、米国特許出願公開第2003/0205582号明細書(発明の名称:陰イオン交換膜を有する電気化学的ポンプを有する流体送達装置および流体送達方法)、米国特許第5744014号明細書(発明の名称:流体送達用貯蔵安定な電気化学的ガス発生装置)、米国特許第5707499号明細書(発明の名称:水素ガス発生装置を使用した貯蔵安定な流体送達装置)などが挙げられ、本発明に参照により引用する。
本発明を更に図面を用いて詳細に説明する。図1及び図2は、イオン交換膜を1枚使用したシステムであるが、構成要素、方法、材料などは、図3〜図6に示す実施態様においても使用できる。図1は、本発明の1実施態様の流体送達装置100を示し、電気化学的ポンプ102又はエンジンを有する。流体送達装置100は貯蔵室110を有する。貯蔵室110は室内に固定された、又は強固な、或いは半固定の壁を有する、もしくは袋、嚢蛇腹などから成る。
流体貯蔵室110は薬剤の様な有効成分を貯蔵する。貯蔵室110は、ポート115又はオリフィスを有し、そこから流体貯蔵室110に貯蔵されている流体を送出する。ある実施態様においては、ポート115は、カテーテル、チューブ又は他の流体送出部材と流体的に接続されていてもよい。ピストン120又は他の可動部材は、貯蔵室110内の流体をポート115を介して移送できるように貯蔵室内110をスライド移動できる圧力をかけることができる。可動部材としては、他に蛇腹、嚢、ダイアフラム(隔膜)、プランジャ、それらの組合せ等が挙げられるがこれら限定されない。
電気化学的エンジン又はポンプ102は、ポート115から流体を容易に送出できるためのピストン120に対して力を負荷するような可動部材から構成される。図1に示すような1実施態様において、電気化学的ポンプ102は、水を移送できる電気浸透圧ポンプである。電気浸透圧ポンプは、電気浸透圧のメカニズムを通じた電気分野における応用で、流体を移送させる。
電気化学的ポンプ102は、カソードから成る第1の電極130とアノードから成る第2の電極140とから成る。第1の電極130と第2の電極140とは、回路145と接続している。回路145は抵抗または一連の抵抗群から成っていてもよい。ある実施態様においては、電気化学的装置を種々の性能で作動させるために抵抗を取り換え可能にして可変可能にしてもよい。例えば、可変の抵抗器を使用することによって流体送出速度を調節できる。また、他の実施態様では、回路145は、スイッチや、電極130と140とを連結させるための他の部材であってもよい。
イオン交換膜150は電極130と140との間に設けられ、イオン交換膜150がイオン的な連絡通路を形成する。図1の実施態様では、イオン交換膜150は陰イオン交換膜である。陰イオン交換膜150は、カソード130の近傍からアノード140を収納する駆動室125にカチオンを通過させることが出来る。図1の実施態様では、電気化学的ポンプ102内に陰イオン交換膜150を使用しているので、アニオン電気動力学的(ANEK)システムである。しかしながら、以下に図2に関連して説明するようにカチオン電気動力学的(CATEK)システムもANEKシステムと同様に使用できる。
図1に示すシステムにおいて、カソード130は駆動室125の外側に配置され、体液155及び/又は塩水に露出していてもよい。カソード130は、塩化銀の様な金属塩化物から成る。また、高酸化状態の銅、ルテニウム、白金、パラジウム、イリジウム又は金の塩化物も使用できる。更に、二酸化マンガンや酸化銀などの還元性のカソードも使用できる。
他の実施態様として、カソード130は酸素還元カソードである。1例として、酸素還元カソード130は、ビリルビン酸化酵素、ラッカーゼ、チトクロームc酸化酵素など酵素カソードである。さらに導電性カーボン基材の上に設けられた銀、白金、金属酸化物などの従来の燃料電池のカソードも酸素還元カソードとして使用できる。ポルフィリン酸素還元カソードも使用できる。
電気化学的ポンプ102の駆動に際し塩化銀カソード130を使用した場合、以下の式(1)に示すように、塩化銀は銀金属に還元され、塩素イオンが電極130の周りに放出される。
2AgCl + 2e− → 2Ag + 2Cl− (1)
塩化銀の還元により発生する塩素イオンと患者の体液155中に存在する塩素イオンは、電気化学的ポンプ102によって発生した電場の影響下、陰イオン交換膜150を介して滲み出す。これらのアニオンは、陰イオン交換膜150を介してアノード140に向かって移動し、ピストン120に近接した駆動室125内に入る。
図1において、アノード140は駆動室125内に配置されている。アノード140は亜鉛電極または他の金属電極あるいは金属含有電極であってもよい。更に、グルコース参加アノードや乳酸酸化アノード等の酵素電極も使用できる。また、遷移金属、ポリマー、炭素、セラミック等を基にした電気触媒を使用してもよい。
図1は亜鉛アノード140を使用した例示である。電気化学的ポンプ102が駆動し、以下の式(1)の様に亜鉛が酸化されて溶解する。
Zn → Zn2+ + 2e− (2)
亜鉛イオンと塩素イオンの対が陰イオン交換膜150を透過して、以下の式(3)の様に可溶なZnCl2を形成する。
Zn2+ + 2Cl− → ZnCl2 (3)
塩素イオンが陰イオン交換膜150を透過する際、塩素イオンと一緒に、塩素イオンを取囲む水分子が透過し、その結果、陰イオン交換膜150の反対側において、追加の水が発生する。この電気動力学的な水の移送は電気浸透圧移送として知られている。駆動室125に移送された水は、ピストン120(又は他の可動部材)に圧力を負荷し、貯蔵室110内の水を移送する。
駆動室125内での安定したイオン生成は塩素イオン及びカチオンに依存し、アノード140で発生するカチオンは浸透圧の効果により更なる水の輸送を導く。例えば、亜鉛アノードをアノード140として使用した場合、ある時間作動させた後に、浸透圧の効果により水の移送が行われ、塩化亜鉛の等濃度の溶液が駆動室125に形成される。陰イオン交換膜150は、駆動室125からアノード140に向かっての塩化亜鉛の逆流が可能である。それゆえ、駆動室125への水の移送の定常的な流れを電気浸透圧および浸透圧効果の組合せによって達成できる。
図2は他の実施態様である1枚のイオン交換膜を有する流体送達装置200を示す。流体送達装置100と同様に、流体送達装置200は、ポート215を有する流体貯蔵室210と、流体貯蔵室210から流体を送出するのを容易に行うためのピストン220等の可動部材とを有する。流体送達装置200は、更に、電気化学的ポンプ202を有し、その1つの実施態様として、第1電極230と第2電極240とそれらを結合させる回路245とから構成される電気浸透圧ポンプを示す。図2の実施態様において、陽イオン交換膜251は第1電極230と第2電極240との間に配置されている。第2電極240は駆動室226の外側に配置されるアノードであってもよい。第1電極230は駆動室226の内側に配置されるカソードであってもよい。流体送達装置200はCATEKシステムである。
CATEKシステムにおいて、レドックス反応はANEKシステムと同じであるが、電極の配置が異なる。CATEKシステムにおいて、まず電気化学的ポンプ202が駆動し、アノード240の酸化により生じるZn2+や、体液255中に存在するNa+等のカチオンが、電場の影響により、陽イオン交換膜251を介して駆動室226内のカソード230に向かって滲み出す。浸透圧と電気浸透圧の組合せ効果により、駆動室226内に圧力が負荷され、流体貯蔵室210から流体を送液する。
図3は2枚膜流体送達装置300を示す。図1及び図2に示す流体送達装置と同様に、2枚膜流体送達装置300は、有効薬剤などの流体を貯蔵する流体貯蔵室310を有する。流体送達装置300は、電気化学的ポンプ302を有し、電気化学的ポンプ302は、回路部材345によって連結されているカソード等の第1電極330及びアノード等の第2電極340から成る電気浸透圧ポンプである。流体送達装置300は、カテーテル315又は同様の流体送達部材を有してもよく、流体貯蔵室310から有効薬剤を移送する。
2枚膜流体送達装置300は、ANEKシステムとCATEKシステムとを組合せて1つの装置としたものである。例えば、アノード340は、第1の駆動室325内に配置される。駆動室325は装置の壁面と第1のピストン320(又は他の可動部材)と陰イオン交換膜350とを組合せて形成される。カソード330は、第2の駆動室326内に配置される。駆動室326は装置の壁面と第2のピストン321(又は他の可動部材)と陽イオン交換膜351とを組合せて形成される。
先ず、電気化学的ポンプ302を駆動させると、体液355からCl−イオン等のアニオンが、電場の影響により、陰イオン交換膜350を介して第1駆動室325へ滲み出す。前述のように電気浸透圧および浸透圧の効果の組合せにより、水が陰イオン交換膜を通過して移送され、それにより第1駆動室325内に圧力が発生し、第1のピストン320を駆動させ、貯蔵室310内の流体を移送させる。
同時に、体液355からNa+イオン等のカチオンが、電場の影響により、陽イオン交換膜351を介して第2駆動室326内のカソード330に向かってへ滲み出す。電気浸透圧および浸透圧の効果の組合せにより、水が陽イオン交換膜を通過して移送され、それにより第2駆動室326内に圧力が発生し、第2のピストン321を駆動させ、貯蔵室310内の流体を移送させる。
図3に示す実施態様は、第1の駆動室325及び第2の駆動室326によって、流体貯蔵室310のそれぞれの側から圧力が付与され、カテーテル315または他のオリフィスを介して制御可能に流体を放出する。図3にはスケールが記載されていないが、2つのピストン320、321を駆動させることが出来る単一電気化学的ポンプ302を使用することにより、図1及び図2に示す実施態様と比較して電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させることが出来る。更に、図3の実施態様では、同じ2つの電極を使用する図1及び図2に示す様な1枚膜の装置の実施態様と比較して電気浸透圧流速を増加させることが出来る。
図3に示す実施態様に関連して、図4に流体送達装置400を示す。流体送達装置400も電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させる1例である。図4に示す別の実施態様である2枚膜流体送達装置400は、カソード等の第1の電極430と、アノード等の第2の電極440と、回路445とから成る電気化学的ポンプ402を有する。
2枚膜流体送達装置400もANEKシステムとCATEKシステムとを組合せている。アノード440は、第1の駆動室425内に配置され、陰イオン交換膜450及び第1ピストン等の第1の可動部材420に近接している。
カソード430は、第2の駆動室426内に配置され、第2ピストン(または他の可動部材)421及び陽イオン交換膜451に近接している。
カソード430は、第2の駆動室426内に配置され、第2ピストン(または他の可動部材)421及び陽イオン交換膜451に近接している。
図4に示す流体送達装置400は、更に、第1の流体を貯蔵する第1の流体貯蔵室410と第2の流体を貯蔵する第2の流体貯蔵室411とを有する。第1の流体貯蔵室410は上述の様に浸透圧および電気浸透圧による第1駆動室425及び第1ピストン420からの駆動圧力を受けるような関係を有する。第1ピストン420からの駆動圧力を受けると、第1の流体が第1のポート415より送出される。第2の流体貯蔵室411も上述の様に浸透圧および電気浸透圧による第2駆動室426及び第2ピストン421からの駆動圧力を受けるような関係を有する。第2ピストン421からの駆動圧力を受けると、第2の流体が第2のポート416より送出される。
図4に示す実施態様は2つの別々の貯蔵室から流体を送出する。ある実施態様において、第1の流体と第2の流体とは実質的に同一であってもよく、有効薬剤であってもよい。ある実施態様では、それぞれ別々の効能を有したり、患部で協調して効能を有する様に第1の流体と第2の流体とが異なっていてもよい。第1及び第2の流体の送出速度は、回路445が抵抗である場合には、電極430と440との間の抵抗を変えることにより調節することが出来、また、ピストン420、421又はポート415、416の形状による種々の背圧によっても調節できる。
第1貯蔵室410及び第2の貯蔵室411から異なる流体を送出する態様において、第1貯蔵室410から送出される流体量と、第2貯蔵室411から送出される流体量とを異なる流体量にすることも出来る。例えば、第1貯蔵室410の径を第2貯蔵室411の径より大きく又は小さくすれば、第1貯蔵室410からの流体量(体積)と第2貯蔵室411からの流体量と異なるようにすることが出来る。
陰イオン交換膜450及び陽イオン交換膜451を透過するイオン及び水の移送は、水溶液室460に存在する体液からも行われる。体液は、オリフィス465を介して流体送達装置400の水溶液室460に入ってもよい。オリフィスの代りに透過膜を使用してもよい。
図5.aは埋め込み型2枚膜流体送達装置500の1例を示す。図5.bは患者の体外に設置する2枚膜流体送達装置500’の1例を示す。図5.a及び図5.bをまとめて説明すると、流体送達装置500及び500’は、カソード等の第1の電極530とアノード等の第2の電極540と回路部材(図5.a及び図5.bには図示せず)とから成る電気化学的ポンプ502を有する。
流体送達装置500及び500’もまた、ANEKシステムとCATEKシステムとを組合せた装置である。アノード540は第1駆動室525内に配置され、陰イオン交換膜550と第1ピストン520(又は他の可動部材)と近接している。カソード530は第2駆動室526内に配置され、陰イオン交換膜551と第2ピストン521(又は他の可動部材)と近接している。
流体送達装置500及び500’も又、第1の流体を貯蔵する第1流体貯蔵室510と第2の流体を貯蔵する第2流体貯蔵室511とを有し、それぞれ第1のポート515と第2のポート516から流体を送出する。第1流体貯蔵室510と第2流体貯蔵室511とは第1ピストン520及び第2ピストン521からそれぞれ駆動力を付与される様な構成を有する。駆動力は、上述の浸透圧および電気浸透圧に基づく第1駆動室525及び第2駆動室526から発生する圧力である。
第1ピストン520及び/又は第2ピストン521と1つ以上の付加流体貯蔵室内の1つ以上の副ピストンとを機械的に連結させることにより、電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させることが出来る。第1ピストン520及び/又は第2ピストン521が電気浸透圧ポンプ502によって置き換えられると、それらのピストンは1つ以上の副ピストンを引張または押出す様に機械的に連結することも出来る。
図5.aに示す埋め込み型流体送達装置500は、イオン交換膜550及び551を透過する体液555から移送されたイオン及び水により生じた浸透圧および電気浸透圧によって作動する。一方、図5.bに示す患者の体外に設置された流体送達装置500’の場合、浸透圧および電気浸透圧は、水溶液室560内の塩水または他の溶液からのイオン及び水の移送に由来するものである。ある実施態様において、水溶液室560は折畳み式であってもよい。
図6は患者の体外に設置して使用する2枚膜流体送達装置600を示す。流体送達装置600は、有効薬剤などの流体を貯蔵できる流体貯蔵室610を有し、流体貯蔵室610はポート又はカテーテル615或いは他の流体送出部材から流体を送出できる構成を有する。流体送達装置600も又、カソード630とアノード640とそれらを連結する回路部材(図6には図示せず)から成る電気浸透圧ポンプ等の電気化学的ポンプ602を有する。
2枚膜流体送達装置600もまた、ANEKシステムとCATEKシステムとを組合せた装置である。アノード640は第1駆動室625内に配置され、陰イオン交換膜650と第1ピストン等の第1の可動部材620と近接している。カソード630は第2駆動室626内に配置され、陰イオン交換膜651と第2ピストン621(又は他の可動部材)と近接している。
流体送達装置600を患者の体外に設置して使用する場合は、水溶液室660を有してもよい。水溶液室660は、イオン交換膜650及び651を透過して移送され、流体送達装置600を駆動させる浸透圧および電気浸透圧を発生させるイオン及び水を供給するための塩水や他の許容される溶液を貯蔵する。水溶液室660は、水溶液室内の溶液がイオン交換膜650及び651を透過して移送された際に、折畳んだり圧縮できる様な折畳み式の壁665によって形成されていてもよい。この実施態様の場合、電気浸透圧と浸透圧輸送が生じるために、全体の大きさがより小さい流体送達装置600とすることが出来る。
以上、幾つかの具体的な組成や材料を記載したが、これらは種々の変更が可能である。例えば、上記に記載のそれぞれの流体貯蔵室、袋、嚢などは、有効薬剤を保持する手段として考えられるべきである。同様に、上記に記載のそれぞれのピストン、プランジャ、隔膜、ブラダー、蛇腹などは、有効薬剤を保持する手段から有効薬剤を送出する手段として考えられるべきである。更に、上記に記載のそれぞれの電気化学的装置、ポンプ、エンジン等は、送出する手段に負荷される圧力手段と考えられるべきである。
当業者は、更なる詳述を必要とすること無く、上記の記載を最大限に実施することが出来るものである。したがって、上記の実施態様は、本発明の単なる事例であって、本発明の要旨はこれらの実施態様に限定されるものではない。そして、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく、上記の実施態様の詳細について種々の変更が可能であることは明らかである。なお、機能的限定を有する手段によって規定される構成要素は、米国特許法35U.S.C.§112第6パラグラフに規定されている内容に従っている。本発明の要旨は特許請求の範囲で規定される。
100:流体送達装置
102:電気化学的ポンプ
110:貯蔵室
115:ポート
120:ピストン
125:駆動室
130:第1電極
140:第2電極
145:回路
150:イオン交換膜
155:体液
200:流体送達装置
202:電気化学的ポンプ
210:流体貯蔵室
215:ポート
220:ピストン
226:駆動室
230:第1電極
240:第2電極
245:回路
251:陽イオン交換膜
255:体液
300:2枚膜流体送達装置
302:電気化学的ポンプ
310:流体貯蔵室
315:カテーテル
320:第1のピストン
321:第2のピストン
325:第1の駆動室
326:第2の駆動室
330:カソード
340:アノード
345:回路部材
350:陰イオン交換膜
351:陽イオン交換膜
355:体液
400:2枚膜流体送達装置
402:電気化学的ポンプ
410:第1貯蔵室
411:第2貯蔵室
415:第1のポート
416:第2のポート
420:第1ピストン
421:第2ピストン
425:第1駆動室
426:第2駆動室
430:カソード
440:アノード
445:回路
450:陰イオン交換膜
451:陽イオン交換膜
460:水溶液室
465:オリフィス
500:埋め込み型2枚膜流体送達装置
500’:患者の体外に設置する2枚膜流体送達装置
502:電気化学的ポンプ
510:第1流体貯蔵室
511:第2流体貯蔵室
515:第1のポート
516:第2のポート
520:第1ピストン
521:第2ピストン
525:第1駆動室
526:第2駆動室
530:カソード
540:アノード
550:陰イオン交換膜
551:陰イオン交換膜
555:体液
560:水溶液室
600:2枚膜流体送達装置
602:電気化学的ポンプ
610:流体貯蔵室
615:カテーテル
620:第1ピストン
621:第2ピストン
625:第1駆動室
626:第2駆動室
630:カソード
640:アノード
650:陰イオン交換膜
651:陰イオン交換膜
665:折畳み式の壁
102:電気化学的ポンプ
110:貯蔵室
115:ポート
120:ピストン
125:駆動室
130:第1電極
140:第2電極
145:回路
150:イオン交換膜
155:体液
200:流体送達装置
202:電気化学的ポンプ
210:流体貯蔵室
215:ポート
220:ピストン
226:駆動室
230:第1電極
240:第2電極
245:回路
251:陽イオン交換膜
255:体液
300:2枚膜流体送達装置
302:電気化学的ポンプ
310:流体貯蔵室
315:カテーテル
320:第1のピストン
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326:第2の駆動室
330:カソード
340:アノード
345:回路部材
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402:電気化学的ポンプ
410:第1貯蔵室
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415:第1のポート
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420:第1ピストン
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425:第1駆動室
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430:カソード
440:アノード
445:回路
450:陰イオン交換膜
451:陽イオン交換膜
460:水溶液室
465:オリフィス
500:埋め込み型2枚膜流体送達装置
500’:患者の体外に設置する2枚膜流体送達装置
502:電気化学的ポンプ
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511:第2流体貯蔵室
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516:第2のポート
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651:陰イオン交換膜
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Claims (23)
- 送出すべき流体を貯蔵する第1の流体貯蔵室と、流体貯蔵室から流体を送出する様に圧力を負荷することが出来る電気化学的ポンプとから成る流体送達装置であって、上記電気化学的ポンプは、第1電極と、第2電極と、陰イオン交換膜と、陽イオン交換膜とから成ることを特徴とする流体送達装置。
- 電気化学的ポンプが、上記少なくとも1つのイオン交換膜を介して駆動室内に移送された水を貯蔵できる様な駆動室を有する電気浸透圧ポンプである請求項1に記載の流体送達装置。
- 駆動室が、上記少なくとも1つのイオン交換膜を通じて水を移送できる第1の可動部材を有し、当該第1の可動部材が流体を送出するように第1の流体貯蔵室に圧力を負荷できるように構成されている請求項2に記載の流体送達装置。
- 更に第2の駆動室および第2の可動部材を有し、第2の可動部材は第1及び第2のピストンから成り、第1及び第2のピストンは、水が第1及び第2の駆動室に移送された際に流体を送出する様に第1及び第2の駆動室に同時に圧力を負荷できるように構成されている請求項3に記載の流体送達装置。
- 更に第2の駆動室および第2の可動部材を有し、第2の可動部材は第1及び第2のピストンから成り、第1及び第2のピストンは、水が第1及び第2の駆動室に移送された際に流体を送出する様に第1及び第2の駆動室に同時に圧力を負荷できるように構成されている請求項3に記載の流体送達装置。
- 流体が第1の流体および第2の流体からなり、第1及び第2の流体貯蔵室の送出される流体はそれぞれ異なる請求項1に記載の流体送達装置。
- 流体が有効薬剤から成る請求項1に記載の流体送達装置。
- 第1電極がアノードから成り、第2電極がカソードから成り、陽イオン交換膜はカソードの近傍に配置されており、陰イオン交換膜はカソードの近傍に配置されている請求項1に記載の流体送達装置。
- アノードが亜鉛アノードから成り、カソードが塩化銀カソードから成る請求項8に記載の流体送達装置。
- 第1電極と第2電極とが抵抗によって連結されている請求項1に記載の流体送達装置。
- 第1の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも1つの送出ポートを有する第1流体貯蔵室と、当該第1流体貯蔵室から第1の有効薬剤を送出する様に駆動する電気化学的ポンプとから成る埋め込み可能な流体送達装置であって、電気化学的ポンプが、第1電極と陰イオン交換膜とから成る第1駆動室と、第2電極と陽イオン交換膜とから成る第2駆動室とから成ることを特徴とする埋め込み可能な流体送達装置。
- 上記陰イオン交換膜および上記陽イオン交換膜が体液に露出している請求項11に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 電気化学的ポンプが電気浸透圧ポンプであって、陰イオン交換膜を通じて第1駆動室に水を移送し、陽イオン交換膜を通じて第2駆動室に水を移送するように構成されている請求項11に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 少なくとも1つの送出ポートがカテーテルに接続されている請求項11に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 更に、第2の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも1つの送出ポートを有する第2流体貯蔵室を有し、第1駆動室は第1流体貯蔵室の少なくとも1つの送出ポートから第1の有効薬剤を送出するように圧力を負荷できるような構成を有し、第2駆動室は第2流体貯蔵室の少なくとも1つの送出ポートから第2の有効薬剤を送出するように圧力を負荷できるような構成を有する請求項11に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 第1の有効薬剤と第2の有効薬剤が同一である請求項15に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 陰イオン交換膜はCl−イオンを透過できるように構成され、陽イオン交換膜はNa+イオンを透過できるように構成されている請求項11に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 陰イオン交換膜および陽イオン交換膜をそれぞれ透過するCl−イオン及びNa+イオンが、Cl−イオン及びNa+イオンの移動に伴って、Cl−イオン及びNa+イオンの外鞘の水も移動する請求項17に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
- 流体送達装置より流体を移送する第1の流体移送手段と、流体送達装置より当該流体を移送する第2の流体移送手段と、第1の流体移送手段と第2の流体移送手段とに圧力を負荷する圧力負荷手段とから成る流体送達装置であって、圧力負荷手段が陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を有することを特徴とする流体送達装置。
- 更に、流体を貯蔵するための第1貯蔵手段を有し、圧力負荷手段より負荷された圧力により第1の流体移送手段と第2の流体移送手段が第1貯蔵手段より流体を送出するように構成されている請求項19に記載の流体送達装置。
- 更に、第1の流体を貯蔵するための第1貯蔵手段と第2の流体を貯蔵するための第2貯蔵手段を有し、圧力負荷手段より負荷された圧力により第1の流体移送手段と第2の流体移送手段が第1貯蔵手段および第2貯蔵手段より第1の流体および第2の流体をそれぞれ送出するように構成されている請求項19に記載の流体送達装置。
- 第1の流体と第2の流体とが実質的に同一である請求項21に記載の流体送達装置。
- 電気化学的ポンプが、第1電極と第2電極とから成り、陰イオン交換膜および第1の流体移送手段に近接した第1駆動室内に第1電極が配置され、陰イオン交換膜および第2の流体移送手段に近接した第2駆動室内に第2電極が配置される請求項19に記載の流体送達装置。
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